Installation ferroviaire Comme les divers .réseaux de chemin de fer n'ont pas tous le même écartement de -leurs rails, le passage des voyageurs et des marchandises transportés d'un réseau à l'autre se fait actuellement soit par transbordement d'un véhicule à un autre, soit par l'enlèvement des ensembles constitués par chaque essieu et ses deux roues de chaque véhicule, :
et leur remplacement par d'autres interchan geables, mais ayant un autre écartement. Toutes ces opé rations sont désagréables, compliquées et coûteuses.
La présente invention a .pour but de supprimer ces difficultés. Elle concerne une installation ferroviaire comprenant, d'une. part, du matériel roulant sur des roues dont l'écartement .peut prendre des valeurs déterminées permettant à ce matériel de circuler sur des voies ferrées d'écartement différent et, d'autre part,
du matériel fixe où s'effectue le changement d'écartement des roues lors du passage du matériel roulant sur lus, caractérisée par le fait que chaque roue tourne librement .sur son axe support, sa position axiale :
par rapport à ce dernier étant fixée par l'intermédiaire d'au moins une butée tournante comprenant au moins un anneau solidaire de la roue et au moins un anneau fixe qui, déplaçable axialement, peut occuper des positions déterminées correspondant .à dif f6rents écartements des voies, chacune des positions étant maintenue ,par un verrou de blocage qui est libéré seule ment :lorsque ,les deux roues montées sur un même axe passent -sur le matériel fixe où s'effectue le changement d'écartement des .roues.
Les dessins annexés représentent schématiquement et à titre d'exemple une forme d'exécution de l'installation selon l'invention.
La fig. 1 représente une vue en coupe d'un demi-axe et d'une roue d'un véhicule ferroviaire.
La fig. 2 représente une coupe selon le plan a de la fig. 1.
La fig. 3 représente une ,coupe selon le plan b de la fig. 1. La fig. 4 représente une vue de profil de la, voie où s'effectue le changement d'écartement des roues.
La fig. 5 représente une vue en plan de ladite voie. D'une façon générale, toutes les pièces qui se corres pondent dans les différentes figures portent le même nu méro de repère.
La fig. 1 représente une roue de gauche et son demi- axe d'un véhicule. Il est évident que la roue de droite existe et que les différentes pièces sont disposées symétri quement. L'ensemble selon cette figure comprend les principaux éléments suivants : une roue 1 dont le ban dage extérieur roule ,sur le rail 2. Le moyeu 3 comporte deux roulements à rouleaux, gauche 4 et droite 5 sup portant les poussées radiales, soit le poids du véhicule.
Ces deux roulements à rouleaux 4 et 5 .sont particuliers par le fait que leur bague intérieure gauche 6 et droite 7 présente une surlongueur de la ,partie de leur surface sur laquelle roulent les rouleaux, ce qui permet le déplace ment axial de la couronne constituée par l'ensemble des rouleaux de chaque roulement de la course c que doit effectuer la .roue pour changer .d'écartement. Donc,
cha cun de ces roulements est constitué par un .anneau exté rieur, une couronne de rouleaux, ,un anneau intérieur 6 et 7 allongé ,possédant plusieurs :pistes de roulement pour la couronne .die rouleaux. Avec des roulements de ce type, la translation :
axiale de chaque roue se fait très facilement, malgré le poids supporté par la roue, lorsqu'elle est en rotation.
Ces roulements permettent à la roue de tourner libre ment sur ,son axe support 8 qui, fixé à ses extrémités 9 au dispositif de suspension 10, porte la caisse du véhicule, non .représenté sur ce dessin. L'axe 8 est traversant et sup porte les deux roues constituant une paire.
La position axiale de la, roue 1 par rapport à l'axe 8 est déterminée par une butée à billes à double effet 11. Cette dernière comporte deux anneaux tournants 12 et 13 qui ,sont solidaires de la .roue et un :anneau fixe inter- médiaire 14 qui est attaché par l'intermédiaire d'un tube 23 à un ergot 15.
Un verrou 16 placé sensiblement au milieu du véhi cule est symétrique et agit sur les deux roues, gauche et droite, montées sur un même axe. Dans sa position basse, il fixe la position axiale de l'ergot 15, donc la position axiale de l'anneau 14, ce qui détermine .par conséquent la position de la roue 1 du véhicule. Le verrou 16 est dépla- çable uniquement verticalement par :rapport à l'axe 8.
Dans le cas de cette figure, sa position axiale est fixée par deux anneaux 24 et 25 solidaires de l'axe 8, constituant une rainure dans laquelle coulisse le verrou 16 qui com prend en outre une tige filetée 17 qui est fixée dans l'axe 8. Un ressort de compression 18 agit entre cette tige et le verrou et exerce une poussée qui a tendance à l'abaisser, donc à bloquer axialement la roue 1.
Le verrou se pro longe vers le bas et porte une roue auxiliaire 19.
Le fonctionnement du système est le suivant En rotation normale, le verrou 16 est abaissé, l'ergot 15 est fixé axialement comme la roue 1. Lorsque l'on veut changer d'écartement, il suffit de faire passer le convoi sur le matériel fixe prévu à cet effet, qui comporte un rail auxiliaire 20 supplémentaire situé entre les deux rails principaux 2.
Ce rail supplémentaire 20 peut être porté par les mêmes traverses que les rails principaux par l'intermédiaire de consoles 21. La position en élévation de ce rail détermine la position de la roue 19 du verrou. Lorsque la position du rail est suffisamment haute, il soulève la roue auxiliaire 19 qui roule sur lui, et par conséquent soulève le verrou complet 16 en comprimant le ressort 18.
Ce déplacement du verrou a pour effet de libérer les ergots 15 qui, alors, peuvent se déplacer axia- lement.
Les rails 20 sont équipés d'un profil supplémentaire de guidage 22 pour empêcher tout déplacement exagéré de chaque roue. Leur translation se fait très facilement. II n'y a pas de frottements à vaincre, il n'est pas néces saire de décharger les roues principales du poids du véhi cule. La cote c marquée sur le dessin .représente la course de déplacement possible de da roue. Le verrou pourrait comprendre pour chaque côté plus de, deux encoches, capables de recevoir l'ergot 15.
Il y aurait par conséquent plus de deux écartements .possibles des roues.
Plusieurs formes d'exécution de cette installation fer roviaire sont possibles. En effet, au lieu de prévoir des roulements à rouleaux pour faciliter la rotation des roues sur l'axe fixe, il aurait été possible de prévoir d'autres roulements, par exemple des roulements à billes, à ai guilles, etc. De même, en lieu et place d'un tel roulement, il aurait été possible de prévoir un palier lisse lubrifié à l'huile ou à la. graisse.
Par ailleurs, au lieu de prévoir, pour fixer la position axiale de la roue, une butée à billes à double effet, d'au tres éléments auraient pu être utilisés, notamment une butée constituée par un anneau tournant dans une gorge, l'ensemble étant convenablement lubrifié.
De toute façon, quel que soit le type de construction, il est nécessaire que les éléments assurant le roulement, respectivement le glissement de chaque roue sur son axe, soient convena blement graissés et à l'abri de l'eau et des poussières. Il est donc nécessaire de prévoir à cet effet des joints dont un seul 26 a été représenté.
Pour réaliser une bonne mise à terre électrique du véhicule, il est nécessaire de bien choisir le lubrifiant de manière qu'il soit suffisamment bon conducteur de l'élec tricité. La position du verrou 16 par rapport à l'axe est dé terminée par la présence d'une rainure où coulisse ce verrou. On aurait pu prévoir d'autres éléments de fixa tion permettant au verrou de se soulever tout en lui don nant une position axiale fixe. Par exemple, on aurait pu le lier à l'axe 8 par l'intermédiaire d'un jeu de leviers judicieusement disposés.
Pour assurer le freinage du véhicule, il est nécessaire d'ajouter un jeu de freins qui agissent sur la surface de roulement des roues 1, système non représenté sur les figures. L'écartement des sabots de frein est dans ce cas variable. Pour commander la position automatiquement, il suffit de porter le point d'articulation des freins par une pièce attachée au tube 23.
En effet, ce dernier ne tourne pas et sa position par rapport à la roue est cons tante.
Enfin, différents traitements de surface peuvent être appliqués, comme peinture, chromage, nitrura.tion, etc., pour donner aux pièces un état de surface améliorant leur durée de vie et évitant toute corrosion nuisible.
Enfin, il est clair que l'installation peut comprendre également une génératrice électrique qui, fixée sur le tube 23, est entraînée en rotation par la roue et produit l'éner gie électrique nécessaire au véhicule.
Railway installation As the various railway networks do not all have the same gauge of their rails, the passage of passengers and goods transported from one network to another is currently done either by transhipment from a vehicle. to another, either by removing the assemblies made up of each axle and its two wheels from each vehicle,:
and their replacement by other interchangeable ones, but having a different spacing. All these operations are unpleasant, complicated and costly.
The object of the present invention is to overcome these difficulties. It relates to a railway installation comprising, a. on the one hand, rolling stock on wheels whose gauge can take determined values allowing this material to circulate on rail tracks of different gauge and, on the other hand,
fixed equipment where the wheel spacing is changed when the rolling stock passes over them, characterized by the fact that each wheel rotates freely. on its support axis, its axial position:
relative to the latter being fixed by means of at least one rotating stop comprising at least one ring integral with the wheel and at least one fixed ring which, axially displaceable, can occupy determined positions corresponding to dif f6rent spacings of the tracks, each position being maintained, by a locking latch which is released only: when, the two wheels mounted on the same axis pass -on the fixed equipment where the change in spacing of the wheels is effected.
The accompanying drawings represent schematically and by way of example an embodiment of the installation according to the invention.
Fig. 1 shows a sectional view of a semi-axle and a wheel of a railway vehicle.
Fig. 2 shows a section along the plane a of FIG. 1.
Fig. 3 shows a section along the plane b of FIG. 1. FIG. 4 shows a side view of the track where the wheel gauge change takes place.
Fig. 5 shows a plan view of said track. In general, all the parts which correspond in the different figures bear the same reference number.
Fig. 1 represents a left-hand wheel and its half-axis of a vehicle. It is obvious that the right wheel exists and that the different parts are arranged symmetrically. The assembly according to this figure comprises the following main elements: a wheel 1 whose outer ban dage rolls, on the rail 2. The hub 3 comprises two roller bearings, left 4 and right 5 sup carrying the radial thrusts, ie the weight of the vehicle.
These two roller bearings 4 and 5 are particular in that their left 6 and right 7 inner ring has an excess length of the part of their surface on which the rollers run, which allows the axial displacement of the crown formed by the set of rollers of each bearing of the stroke c that the .wheel must perform to change .gap. So,
each of these bearings is constituted by an outer ring, a ring of rollers, an inner ring 6 and 7 elongated, having several: rolling tracks for the ring .die rollers. With bearings of this type, the translation:
axial movement of each wheel is done very easily, despite the weight supported by the wheel, when it is rotating.
These bearings allow the wheel to rotate freely on its support axle 8 which, fixed at its ends 9 to the suspension device 10, carries the vehicle body, not .represented in this drawing. The axis 8 is through and supports the two wheels constituting a pair.
The axial position of the wheel 1 relative to the axis 8 is determined by a double-acting ball stop 11. The latter comprises two rotating rings 12 and 13 which are integral with the .wheel and one: fixed inter ring - medial 14 which is attached via a tube 23 to a lug 15.
A lock 16 placed substantially in the middle of the vehicle is symmetrical and acts on the two wheels, left and right, mounted on the same axle. In its low position, it fixes the axial position of the lug 15, therefore the axial position of the ring 14, which consequently determines the position of the wheel 1 of the vehicle. Lock 16 can only be moved vertically with respect to: axis 8.
In the case of this figure, its axial position is fixed by two rings 24 and 25 integral with the axis 8, constituting a groove in which slides the latch 16 which further comprises a threaded rod 17 which is fixed in the axis 8. A compression spring 18 acts between this rod and the lock and exerts a thrust which tends to lower it, and therefore to axially block the wheel 1.
The lock extends downwards and carries an auxiliary wheel 19.
The operation of the system is as follows In normal rotation, the latch 16 is lowered, the lug 15 is fixed axially like the wheel 1. When you want to change the gauge, it suffices to pass the convoy over the fixed equipment provided for this purpose, which comprises an additional auxiliary rail 20 located between the two main rails 2.
This additional rail 20 can be carried by the same cross members as the main rails by means of consoles 21. The elevation position of this rail determines the position of the wheel 19 of the lock. When the position of the rail is high enough, it lifts the auxiliary wheel 19 which rolls on it, and consequently lifts the complete lock 16 by compressing the spring 18.
This movement of the latch has the effect of releasing the lugs 15 which, then, can move axially.
The rails 20 are equipped with an additional guide profile 22 to prevent any excessive displacement of each wheel. Their translation is very easy. There is no friction to overcome, it is not necessary to unload the main wheels from the weight of the vehicle. The dimension c marked on the drawing represents the possible travel of the wheel. The lock could comprise more than two notches for each side, capable of receiving the lug 15.
There would therefore be more than two possible wheel spacings.
Several embodiments of this rail installation are possible. Indeed, instead of providing roller bearings to facilitate the rotation of the wheels on the fixed axis, it would have been possible to provide other bearings, for example ball bearings, wedge bearings, etc. Likewise, instead of such a bearing, it would have been possible to provide a plain bearing lubricated with oil or with. fat.
Moreover, instead of providing, to fix the axial position of the wheel, a double-acting ball thrust bearing, other elements could have been used, in particular a stop consisting of a ring rotating in a groove, the assembly being properly lubricated.
In any case, whatever the type of construction, it is necessary that the elements ensuring the rolling, respectively the sliding of each wheel on its axis, be suitably greased and protected from water and dust. It is therefore necessary to provide for this purpose seals of which only one 26 has been shown.
To achieve good electrical grounding of the vehicle, it is necessary to choose the lubricant well so that it is a sufficiently good conductor of electricity. The position of the lock 16 relative to the axis is determined by the presence of a groove in which this lock slides. We could have provided other fixing elements allowing the lock to rise while giving it a fixed axial position. For example, it could have been linked to axis 8 by means of a set of judiciously placed levers.
To ensure the braking of the vehicle, it is necessary to add a set of brakes which act on the running surface of the wheels 1, a system not shown in the figures. The distance between the brake shoes is variable in this case. To control the position automatically, it suffices to carry the articulation point of the brakes by a part attached to the tube 23.
In fact, the latter does not rotate and its position relative to the wheel is constant.
Finally, various surface treatments can be applied, such as painting, chrome plating, nitriding, etc., to give the parts a surface condition improving their lifespan and preventing any harmful corrosion.
Finally, it is clear that the installation can also include an electric generator which, fixed to the tube 23, is driven in rotation by the wheel and produces the electrical energy necessary for the vehicle.